關注河流健康

高永勝

河流健康概念是隨著人們對河流環境退化的關注而產生的，是人們要求從水質、生物以及生態等眾多角度更好地評估河流生態系統狀況、改善河流管理而提出的一種嶄新的河流管理評估工具和技術手段。因此，河流健康是基于河流管理而提出的一種評價河流狀況的概念，用以綜合評判河流生態系統結構和功能的整體狀態，并為河流管理提供決策。兩者關系具體表現在以下幾個方面：

(1)河流健康狀況研究是河流管理的基礎。河流健康狀況研究的主要目的是了解河流系統結構和功能的目前狀況，并預測河流可能發生的演變和健康狀況發展趨勢。而河流管理首先應了解河流現狀，剖析影響河流健康的內因和外因，分析河流健康狀況的可能發展趨勢，從而制定或采取針對性的河流管理措施，以更好地維護河流的良好運行發展。因此，合理的河流開發利用、綜合整治、河流修復等人類活動，都必須基于河流健康狀況研究的基礎之上；

黑龍江撫遠縣，黑龍江畔的濕地。攝影/劉朔/FOTOE

京杭大運河橫貫徐州南北，連通微山湖和駱馬湖兩大湖泊。江蘇與山東交界處、沛縣微山湖附近的京杭大運河段里，常有拖掛10多條船的船隊等候過船閘。攝影/崔浩/CFP

(2)河流健康是河流管理的目標。河流健康是河流生態系統功能正常發揮的前提和基礎，健康的河流生態系統能發揮其生態系統功能，提供最大限度的、持續穩定的生態系統服務。河流管理的目標就是為了更好的發揮河流的各項功能，以使其更好地服務于人類，實現環境資源、社會經濟和環境效益的可持續發展。因此，維持河流健康、保障其功能的正常發揮是河流管理的最終目標；

(3)河流管理是河流健康實現的先決條件。河流管理是維護河流健康狀況的重要手段，它為河流的良好運行和功能發揮提供了重要保障。良好的河流管理能為河流健康發展創造良好的環境，提供較佳的條件。當河流健康狀況受損時，應采取相應措施對河流進行修復，并加強河流管理以保障河流修復措施的有效性實施，盡快恢復河流健康狀況。因此，只有在優化、有效的適應性河流管理基礎之上，河流才可能維持其健康、可持續的狀態，才能滿足不同層次上的需求。

什么是“河流生命”

“河流生命”是個古老而又年輕的話題，說其古老是因為人們在很早的時候就對其有所認識，說其年輕則是因為直到最近人類才真正認識到河流生命價值存在的重要性和維護其健康的重要意義。

人類對河流生命的認識過程大致經歷了三個階段：

第一階段，在遠古洪荒時代，人類改造自然能力低下，人類活動主要受自然力量的控制，面對江河洪水的泛濫，人們無能為力，只能選擇逃避，擇丘陵而處之，對江河充滿了恐懼感，導致了“水神”、“河神”等象征物的產生；

第二階段，隨著人類文明的開始，人們改造自然、征服自然的能力逐漸提高，特別是在工業發展時期，人們對河流進行了近乎掠奪式的開發，河流僅被看作是服務于人類的資源，而完全忽略了河流本體生命的存在及其維持的需要，這對河流的自身規律產生了巨大的影響，導致眾多河流都出現缺水、斷流、水質污染、生態惡化等新的河患；

第三階段，河流的退化嚴重制約了人類的用水需求，制約了經濟的可持續發展，并最終影響人類生存的空間和生活質量，對此，人們開始重新認識河流生命，認識到河流生命存在的自身權利和維持的需要，并提出維持河流健康生命的新時期治河理念。

在自然條件下，河流生命受制于自然條件的變遷，遵循一定的產生、發展和衰退規律。早在1898年，美國著名地貌學家Davis就根據這種自然規律，從生命周期角度，將河流劃分為年輕、成熟和年老三種類型，但他對河流生命的認識僅局限于河流地貌，并用靜止的觀點和簡單的“輪回”來看待河流的地貌循環。

實際上，河流生命是一個動態的復雜過程，它由河流地貌、流量、流態、泥沙、洪水、濕地、水質和動植物等共同構筑而成。永不停息的水沙運動賦予了河流極其豐富的生命內涵，周期性的洪水是自然河流生命高潮的表現，河流正是因為有了永不停息的水循環和周期性的洪水，才得以實現同其他環境的物質和能量交換，才有了河流生態系統的產生、維持和繁榮。

“三江源自然保護區”紀念碑揭碑儀式。攝影/李全舉/FOTOE

青海玉樹可可西里，嚴重沙化的長江北源楚瑪爾河。攝影/稅曉潔/FOTOE

在經濟高度發展的今天，河流生命除了受自然條件的影響，更多地受制于人類干擾方式和程度，不當的人類開發會加速河流生命的終結，這種實例古今中外屢見不鮮，如貫穿墨西哥和美國的科羅拉多河、非洲的尼羅河以及我國的黃河都出現了斷流，河流生命直接受到威脅。

但恰當的人類干預，不僅可使河流更好地服務于人類，也會使河流生命得以延續發展，如我國實施的塔里木河應急輸水工程，使塔里木河的生命得以延續，長江南水北調工程，也為維持黃河健康生命做出了突出貢獻。

在我國經濟高速增長的同時，也伴隨著資源的過度開發、低效利用和生態環境的嚴重破壞，全國各大江河湖泊的水質和生態都受到不同程度的損害。不僅在北方一些缺水地區出現“有河皆干、有水皆污”，而且在南方一些水資源豐富的地區也出現了“有水皆污”的現象。這些變化，直接危及河流生命的延續，影響人民健康，嚴重制約我國社會經濟的可持續發展。

為解決這些問題，首先要對河流生態系統、河流功能特征等內容有準確的認識，并理解河流健康生命的科學內涵。

河流生態系統的組成和特點

河流生態系統是指以生活在河流中的生物群落與水環境所組成的生態系統，它同其它生態系統一樣由生物和非生物環境兩大部分組成。

其中，非生物環境由能源（太陽能、水能等）、氣候（光照、溫度等）、基質（土壤、河床地質等）以及物質代謝原料（無機物質、有機化合物等）等因素組成，它們是河流生態系統中各種生物賴以生存的基礎。

生物部分則由生產者、消費者和分解者組成，其中生產者是能用簡單的無機物制造有機物質的自養生物，主要包括綠色植物、藻類和某些細菌；消費者是不能用無機物制造有機物質的生物，稱為異養生物，主要包括各種水禽、魚類、浮游動物等水生或兩棲動物；分解者皆為異養生物，又稱還原者，主要指細菌、真菌、放線菌等微生物及原生動物等，它們把復雜的有機物逐步分解為簡單的無機物，并最終以無機物的形式還原到環境中。

河流生態系統的組成物質如圖1-1、1-2所示，其中包括：

一為大型水生植物，分為浮游類和根生類，最常見的是水草，還有苔蘚地衣和地錢；二為微型植物，最常見的是藻類，生長機制比較簡單，但是形態特征多種多樣，是河流中一些動物的食物來源；三為河流動物，包括軟體動物、蠕動動物、水螨、甲殼類動物、昆蟲、魚類等脊椎動物以及微型動物，主要是以原生動物、腐生細菌和腐生物質為食物；四為細菌和真菌，它們生長在河流中任何地方，包括水流、河床底泥、石頭和植物表面等，在河流中扮演著分解者的角色，將死亡的生物體進行分解，維持自然生態循環；五為河岸生態，河道兩岸的喬木、灌叢、草被和森林等，這些植被能夠大幅度減少水土流失，并為河中的魚類提供隱蔽所和食餌。

河流生態系統作為流水生態系統，既有相同點，也具有不同于其它生態系統的特點，主要表現在以下幾個方面:

(1)水流不停：這是河流生態系統的基本特征，通過水體的流動，河流完成營養物質的輸移，實現營養鹽和污染物的遷移和降解，實現自凈功能。據統計，河流水體循環一周大約需16天時間，河流不同部分和不同時間，水流有很大的差異；

(2)陸-水交換：河流的陸水連接表面的比例大。就是說，河流與周圍的陸地有較多的聯系。河流、溪澗等形成了一個較為開放的生態系統，成為聯系陸地和海洋生態系統的紐帶；

圖1-1 河流生態系統的組成成份

圖1-2 河流生態系統結構示意圖

(3)氧氣豐富：由于水經常處于流動狀態，又因為河流具有淺灘，深度較小，和空氣接觸的面積大。因此，河流中經常含有豐富的氧氣。因而，河流生物對氧的需求一般較高；

(4)水生生物多樣：河流中不同類型的介質（如水體、底泥、大型水生植物和石頭等），以及多樣性的水流形態和河床形態，為不同類型的生物提供了棲息場所；河流中的雜物、碎屑等提供了初級的食物。這些基本條件造就了河流生物的多樣性；

(5)很強的自凈作用：流動的水體增強了河流的復氧能力，使河流中的各種物質得到比較迅速的降解；流動的水體也使得河流稀釋和更新能力特別強，一旦切斷污染源，被破壞的生態系統能夠在短時間內得到自我恢復，從而維持整個生態系統的平衡。

河流生命特征的功能描述

河流生命活力在于水流與河床這一對矛盾統一體永不停息的運動，在運動中實現自身的穩定，實現與外界系統的物質交換和能量交換，實現營養鹽及污染物的遷移和降解。河流通過運動給人類帶來生產和生活便利條件，但也給人類帶來了災害。基于河流的多種功能、作用和價值等不同特點，對其研究已擴展到各個領域，可從不同角度對其生命的自然特征和社會特征進行描述。

河流生命的功能是指河流服務于人類或自然的功能，它是河流生命活力的重要表現之一，可通過河流的生態功能、河流的社會經濟功能以及河流的水文、地質功能進行描述。

西烏珠穆沁旗行走在草庫侖（蓄草圍欄）邊緣的牧民和孩子。盛夏之際，這里本來應該是牧草最茂盛的地方，然而卻出現赤壁千里的可怖場景。攝影/烏林奇/CFP

內蒙古呼倫貝爾草原，莫日根河（又稱莫爾根河、莫日格勒河）如一條飄動的彩色哈達，飄逸而深邃。攝影/劉兆明/CFP

1、河流生命的生態功能

河流的生態功能包括：棲息地功能、通道作用、屏蔽和過濾作用、源匯功能等，如圖1-3所示。

圖1-3 河流的生態功能

棲息地功能是指河流為植物和動物（包括人類）的正常生活、生長、覓食、繁殖等活動提供生命所必需的一些要素，比如空間、食物、水源以及庇護所等。

通道作用是指河道系統可以作為能量、物質和生物流動的通路，河道中流動的水體，為收集和轉運河水和沉積物服務，很多其它物質和生物群系通過該系統進行移動。

河道的過濾和屏障作用是阻止能量、物質和生物運動的發生，或是起到過濾器的作用，允許能量、物質和生物選擇性的通過。

源功能為其周圍流域提供生物、能量和物質。匯功能是不斷從周圍流域中吸收生物、能量和物質。

2、河流生命的社會經濟功能

河流的社會經濟功能是指河流對人類社會經濟發展的支承功能，主要表現在以下幾個方面：一是淡水供應功能。河流為人類飲水、農業灌溉用水、工業用水以及城市生態環境用水等提供了保障；二是水能提供功能。河流因地形地貌的落差產生并儲蓄了豐富的勢能，是最清潔的能源，同時，河水的浮力特性為承載航運提供了優越的條件，水運事業藉此快速發展；三是物質生產功能。河流生產了豐富的水生植物和水生動物產品，為人類生存需要提供了物質保障，包括初級生產提供的生活必需品和原材料以及畜牧業和養殖業的飼料，為人類提供的優質碳水化合物和蛋白質；四是休閑娛樂功能。河流的獨特景觀特征，具有很好的休閑娛樂功能。可滿足人們遠足、露營、攝影、游泳、滑水、漂流、漁獵等有助于身體健康的活動。

3、河流的水文、地質功能

河流是全球水文循環過程中液態水在陸地表面流動的主要通道。大氣降水在陸地上所形成的地表徑流，沿地表低洼處匯集成河流。降水入滲形成的地下水，一部分也復歸河流。河流將水輸送入海或內陸湖，然后蒸發回歸大氣。河流的輸水作用能把地面短期積水及時排掉，并在不降水時匯集源頭和兩岸的地下水，使河道中保持一定的徑流量，也使不同地區間的水量得以調劑。

河流是塑造全球地形地貌的一個重要因素。徑流和落差組成水動力，切割地表巖石層，搬移風化物，通過河水的沖刷、挾帶和沉積作用，形成并不斷擴大流域內的溝壑水系和支干河道，也相應形成各種規模的沖積平原，并填海成陸。河流在沖積平原上蜿蜒游蕩，不斷變換流路，相鄰河流時分時合，形成沖積平原上的特殊地貌，也不斷改變與河流有關的自然環境。

河流生命特征的水循環描述

水是地球上最豐富的物質，大約是在30億年前形成的，自然界中的水是不能新生的，只能通過水循環再生。河流作為淡水水體儲存的重要場所，是自然界中水體循環的重要通道。河流正是因為有了水體循環，才使河流的各項功能得以實現。河流水體的循環可分為自然循環和社會循環(人工側支循環)兩種。

1、河流水體的自然循環

地球上各種狀態的水從海洋面、江河面、湖沼面、陸地表面和植物表面蒸發、散發變成水汽。此后，再經過蒸發、輸送、凝結、降水、產流和匯流構成一個巨大的、統一的、連續的動態系統，這種循環往復過程稱為水循環。在循環的過程中，通過水的輸送、暫時儲存和狀態變換，實現水分的數量和狀態不斷地變化。河流在這個運動與變化過程中扮演著極其重要的角色，是所在流域維持聯系海洋的通道，承擔著調節降水和排水的重要功能。不同的淡水和海洋正常更新循環的時間是不相等的，河流更新周期平均為16天。河流水體的循環與氣候、地形、土壤、巖石和植被等自然因素有密切關系，并受到人類活動的影響，如地形結構和下墊面的變化可直接影響河流水體循環的強度、規模和路徑。

圖1-4 河流水體的社會循環

2、河流水體的社會循環

人類社會為了滿足生活和生產需求，從河流、湖泊水體中取用大量的水，這些生活和生產用水，使用后成為工業、農業和生活污水，它們又被排放，最終流入河流、湖泊中，一部分經河流稀釋凈化后，又為人類所用，其過程如圖1-4所示。在這個循環過程中，人類取用的水量雖然僅是徑流和滲流水量的2%～3%，亦即地球水量的數萬分之一，然而，卻表現出人與自然在水量和水質方面存在巨大的矛盾。水體環境保護和治理的任務就是調查研究和解決這些矛盾，保證取水和排水的循環能夠順利進行。

由以上描述可知，河流是一個動態的、開放的系統，它通過河流水體的循環完成其生命各階段過程，并實現同外界的物質、能量和信息交換；其生命具有自然和社會雙重屬性，它不僅要完成自然界水體的自然循環，還要參與水體的社會循環，不僅要維持自然界生態平衡，還要滿足人類社會的不同需求；它在給人類帶來生活便利條件的同時，也帶來水多、水少、水臟及水渾的災難。因此，河流生命的核心是水，沒有水就不能稱為河流；其本質是水體的循環（流動），如果河流水體循環受阻，那么它的生命也將出現問題；其表現就是河流為自然或人類提供各種服務功能，滿足不同層次生態和人類的需求。

美國格倫峽谷大壩（Glen Canyon Dam）放水泄洪，讓科羅拉多河自由奔流，泥沙沉積狀況緩解，重塑河流生態系統。攝影/GettyNorthAmerica/CFP

河流健康概念的認知

生態系統健康(Ecosystem health)是新興的生態系統管理學概念，是新的環境管理和生態系統管理目標。早在1941年，Leopold就提出了“土地健康”(Land health)的概念，但當時未引起足夠的重視。隨后，科學家們一直對是否發展生態系統健康學說應用于生態系統評價和管理存在爭議。在全球生態系統已普遍出現退化的背景下，20世紀70年代末產生了“生態系統健康”這一概念。但因河流系統大尺度的時空動態變化，將其作為一個生態系統直到近期才得到普遍承認。自此，人們開始從生態角度來看待河流，全面認識河流的價值，包括河流的利用價值和非利用價值。對河流價值有了全面認識以后，才開始關注河流系統中除了人以外的其它生物，關注河流生態系統的狀況。

一艘水冀飛船從長江三峽瞿塘峽行駛后，排放出一條長達數公里的油污漂浮帶，將碧綠的江水劃出一條污痕。攝影/渝長江/CFP

20世紀80年代，在歐洲和北美開始了河流保護行動，人們認識到河流不僅是可供開發的資源，更是河流生態系統的載體；不僅要關注河流的資源功能，還要關注河流的生態功能。在新的生態環境理念的引導下，90年代中期出現了“河流健康”的概念，并很快得到澳大利亞、南非、歐洲和美國等國家的響應。在河流的保護和管理中，對生物和生態系統的強調，使人們很自然地接受了河流健康的概念，如圖1-5所示。什么是河流健康狀態？不同學者有不同的觀點，一些學者認為，河流健康并不是河流生態系統固有特性，所以河流健康無法用科學意義上的技術方法進行度量。也有一些學者對河流健康概念提出了質疑，其主要觀點包括以下幾種：(1)無法確定河流健康的基準點；(2)河流健康的概念在科學意義上是主觀的、模糊的；(3)河流健康是無法度量的。凡贊同河流健康概念的學者，多是將其作為河流管理的一種工具，強調河流生態系統的自然屬性的健康，并從生態系統觀出發討論河流的健康概念，認為健康的生態系統應該是穩定的和可持續的。

位于印度北部uttarnchal邦的瑞詩凱詩（rishikesh）堪稱世界瑜伽之都，清晨，多有朝圣者在恒河旁禱告。攝影/劉行喆/CFP

隨著河流健康概念的提出，其研究受到越來越多的重視，人們在反思以工程為主的治水思路的基礎上，提出了“為河流讓出空間”、“為洪水讓出空間”，“建立河流綠色走廊”等理念，這些理念正被越來越多的國家和流域所接受，并進一步由理念轉變為實際行動。如歐洲萊茵河流域、澳大利亞墨累-達令河流域、加拿大弗雷澤河流域等均在流域綜合管理和重建生命之河方面，提供了可供借鑒的經驗和做法。

圖1-5 河流健康概念示意

隨著河流生命概念的提出，許多專家針對不同的河流，開始從不同的角度對河流健康生命進行論述。主要有從河流動力、河流生態、環境保護、社會經濟以及河床演變角度對河流健康生命所進行的論述：

基于河流動力的角度，河流是水流與河床相互作用的產物，一方面水流作用于河床，使河床發生變化；另一方面河床的變化又反過來影響水流的結構。兩者相互聯系，相互作用，相互影響，共同構筑成一個不可分割的整體。這一系列過程需要河流動力實現，可以說沒有了河流動力，河流也就失去了生命，如果河流動力失衡，河流健康生命也將出現問題，河流將會發生沖刷、淤積、生態惡化等一系列生態和環境問題。因此，從這個角度說，一條健康河流的重要標志是它應具有足夠動力，完成泥沙的搬運、堆積和沉積，完成輸送生物所需營養物質，并最終將水流輸送入海。流量在河流的形成發展過程中起著重要的作用，因此可選用流量作為河流動力的重要表征參數，一條河流如果長期出現斷流狀態，水循環受到破壞，那么他的健康將嚴重受損；如果流量過小，達不到河流功能要求，河流生命也將受到威脅。

基于生態的角度，河流作為一個生態系統是人類、植物、動物、水體、土壤及它們的物質環境的功能聚合體，是水生生物、兩棲生物以及陸生生物密集區域，人類對河流任何干擾都會影響河流生物的多樣性及豐富度。一條河流生物的多樣性和豐富度是其生態健康的重要外在表現，如果一條河流的生物多樣性和豐富度發生了變化，那么它的健康狀況可能出現異常。而河流形態多樣性是流域生態系統生境的核心，是生物群落多樣性的基礎，如果生境多樣性受到破壞，生物群落多樣性必然也會受影響，生物群落的性質、密度和比例等都會發生變化。

基于環境保護的角度，任何物質若以不恰當的數量、濃度、速率、排放方式進入河流，只要超出了河流的自凈能力，均可造成水體污染，使水質和底質的物理、化學性質或生物群落組成發生變化，從而降低河流的使用價值和功能。從這個角度出發，健康河流應是水體各項污染指標控制在河流自凈范圍之內，河流水質滿足人類與生態等不同層次的需求。因此，可選用一組表征水質的理化參數，包括DO、COD、BOD、pH、總氮、總磷等表征河流水體污染程度，反映河流健康狀況。我國在《地表水環境質量標準(GB3838-2002)》中選擇了29個指標來評價河流水質狀況，并對不同功能水體中影響水體功能的因子規定了不同的指標要求。

基于社會經濟發展的角度，河流與人類發展息息相關，它為人類社會的發展營造了肥沃的土地，提供了灌溉、發電、養殖、旅游以及生態等多種功能。根據河流與社會經濟發展關系，人類對河流資源利用方式經歷了初始自發階段、平衡利用階段、掠奪開發階段和協調發展階段。社會經濟的發展應在保護河流生態基礎上，有序開發河流水資源，也就是說我們對河流水量的索取不能超過它的允許范圍，應給河流留有一定水量，使其完成基本生態功能，維持其自身的健康。從這個角度出發，我們認為河流可利用水量的大小是衡量一條河流可發揮經濟貢獻的重要表征參數，一般情況下河流可利用水量越大，其經濟支承功能越大，在相同開發技術和河流用水結構情況下，其產生的經濟效益也越大，對人類社會來說這樣的河流越健康。因此我們可選用單位流域面積或人均河流可利用水量表征河流的經濟功能大小，反映河流經濟功能的健康狀況。

基于河床演變的角度，根據河流地貌發育階段不同可分為初級階段（幼年階段）、均衡階段（狀年期階段）和終極階段（老年階段）。不同類型或不同發育階段的河流地貌有不同的形態特點，例如山區河流發育過程中一般以下切為主，河谷斷面多呈V字形或U字形，V字型河谷較年青，河槽狹窄，枯水期無依附一岸的邊灘出露；U字形河谷較成熟，河槽相對寬廣，枯水期有巖盤、緊靠一岸的卵石邊灘或位居中心的卵石心灘出露。從河床演變角度看，健康的河流應是河床穩定的，即橫向上不發生左右搖擺或擺動幅度較小，縱向上應該是不沖不淤或是在一定時間內沖淤平衡的。

基于以上不同角度對河流健康生命論述，我們可以看出河流健康生命是一個綜合復合體，包括以下幾方面內容：應具有足夠的流量，以滿足河流的造床功能，實現物質的遷移輸送，并最終將水流輸送入海；應有充足的水量和良好的水質，以滿足人類生活、生產和維持河流、流域生態功能等不同層次的需求；應具有豐富的生境，周期性的水流波動，以滿足不同物種的需要，保持暢通的物質循環、能量流動及物種流動；應具有自然河流形態的一些典型特征，具有淺灘、深潭和洪泛區等結構，以維持河流相對穩定的河岸和河床條件，滿足河流對洪水調蓄的需求。

河流健康生命的科學內涵

遠古時代，人類改造自然能力低下，對河流的干預較少，河流生命主要受自然條件的影響，屬于自然狀態下的健康河流。而在社會經濟時期，為了滿足人類的不同需求，人們對河流進行各種方式的開發利用，河流的諸多服務功能成為人們評價河流健康的主要標志，這時的河流生命具有自然和社會雙重屬性，河流生命除了受自然條件的影響，更多的受制于人類干擾方式和程度，不當的人類活動引發了河流自身和周邊環境的一系列問題，甚至影響到河流的基本功能和永續利用，直接威脅著河流生命。這反過來又影響了人類健康和社會經濟發展，因此我們在要求河流實現諸多功能，滿足人類不同需求時，也要尊重河流生命的本體，還河流自身的權利。

真正意義上的健康河流既要在一定程度上滿足人類社會經濟發展的需求，同時也要考慮滿足河流生命得以維持和延續的需要，其基本范疇應表現在四個方面：一是水：充足的水量、良好的流態和水質；二是土：河岸和河床條件應當符合自然、穩定、漸變的態勢；三是生物：沿河動植物，尤其是水生生物應保持豐富性和多樣性；四是功能：河流健康的社會經濟價值應體現在滿足區域和流域生產生活的需要。其健康內涵應表現在三方面，即河道的健康、流域生態環境系統的健康及流域社會經濟發展與人類活動的健康。

綜上所述，科學的河流健康生命內涵應包括三方面內容：一是河流自身的健康程度，主要是指河流的水循環程度和河岸的穩定狀況，它是河流生命存在基礎，也是河流實現諸多功能的前提；二是河流對人類社會經濟系統的支撐程度，它綜合反映了河流對人類社會和經濟的貢獻，包括河流防洪減災、發電、灌溉等功能，它是人類維護河流健康的初衷和意義所在；三是河流對依賴其豐枯而興衰的流域生態系統的支撐程度，它是河流生命活力的重要標志，并最終影響著流域社會經濟的可持續發展。健康河流生命內涵示意如圖1-6所示。

圖1-6 健康河流生命內涵示意圖

因此，一條健康的河流至少應具有以下四方面的能力：一是安全排泄一定量級洪水的能力；二是容納一定程度污染的能力；三是河道及河口生態系統具有抵御一定程度的擾動、維護生態平衡的能力；四是保障人類一定經濟社會發展水平的水資源供給能力。其中，前三個方面體現的是河流自身的生命力，是河流的自然屬性，最后一個反映了河流對人類社會的功能，是河流的社會屬性。

河流健康生命是一個多目標復合體，其表征既要考慮維護河流水循環和河流生態系統健康的需要，也要考慮相關區域人類生存和發展的需要。以往河流的健康狀況多從生態角度出發，以某個角度或側面運用某些指標加以評價，例如國外在河流修復中，多以恢復某個目標物種作為河流修復成功的標志，為河流健康的目標，我們常說鮭魚返回先前退化的河流，表明該河流生態系統已得到恢復，屬于健康的河流，這是因為我們認為鮭魚需要良好的水質和一定的物理生境才能生存，這可能只是一般的合理性，但并不能保證其它生態系統組成部分的健康性。

河流是一個涉及到多學科、包含多種因素生態系統，其健康生命表征應以其健康內涵為依據，既要反映出河流的自然屬性，又要體現出河流的社會屬性，從多學科、不同角度選擇不同的特征因子對其進行描述，河流健康生命狀況表征基于的角度和不同表征因子關系如圖1-7所示。

(1)水質理化參數：河流污染是影響河流健康的重要因素，而污染狀況可通過水質理化參數反映，因此可選用水質理化參數來表征河流的健康狀況。理化參數以其監測速度快、簡單方便等優點，并能反映污染物在水體中的形式和組分，發展至今，已形成較多非常實用的水質理化監測及評估體系。我國在《地表水環境質量標準》(GB3838-2002),針對不同水功能區共選擇了29個指標，通過單因子評價法，依據地表水域環境功能和保護目標，將評價結果按功能高低分為五類，見表1-1。單從河流污染評價河流健康狀況，一般情況下，我們可認為水質達到水功能區劃要求，那么河流就是健康的。

(2)生物指標：河流生物群落具有整合不同時間尺度上各種化學、生物和物理影響的能力，能反映出諸如物理的、化學的等各方面的綜合影響，因此用生物來評價河流狀況的方法被廣泛采用。但鑒于河流生態系統的復雜性，人們選用的河流健康指示物種也不一樣，其中應用比較廣泛的有著生藻類、無脊椎動物和魚類，它們從不同空間和時間尺度上反映了河流生態系統狀況。為能綜合評價河流狀況，在物種選擇上不僅要考慮其敏感性，還要考慮其多樣性。通常可以生物多樣性變化反映河流健康變化狀況，以生物多樣性表征河流健康程度。生物多樣性評價一般由多樣性指數、均勻度和優勢度三個指標表征，最常用的評估物種多樣性綜合指標是夏儂指數(Shannon index)與辛普森指數(Simpson index)，二者都考慮物種豐富性及物種均勻性。

圖1-7 河流健康生命狀況表征因子

印度瓦拉納西（Varanasi）享有“印度之光”的稱號，每天清晨，成千上萬的印度教徒來到恒河邊，以求用圣水沖刷掉自己身上的污濁或罪孽。攝影/林林峰/CFP

(3)河流形態結構：河流形態多樣性是生物群落多樣性的基礎，有什么生境就造就了什么樣的生物群落。近年來，河流形態已開始被用于河流健康狀況的評價。國外發達國家在20世紀80年代開始意識到截彎取直等措施對河流影響，并開始研究恢復河流彎曲形態，并將河流彎曲程度作為河流健康狀況的重要表征因子。國內鄧志強等研究表明彎曲曲率在1.4～1.6的河流可在最低管理維護水平下，具有最大的水沙容量及最好的洪水輸送能力，并指出建立與環境功能相協調的自然彎曲河流。河岸穩定性是河岸穩定與否的重要表征因子，對于河流生物組成以及河流系統功能的發揮也具有重要的影響作用。此外，河流護岸形式也是影響水生生物的重要因子，傳統混凝土護岸形式，使水生生物喪失了可以依賴的生境條件或必要的遮陰條件。

(4)水文特征：河流水文特征對河流洪泛區、河流形態、生物群落、河岸植被以及河流水質等具有重要意義。近年來，國外學者已開始將描述河流水文特征的參數和指標用于評價河流健康狀況，以更好的了解河流過程。澳大利亞AUSRIVAS調查過程中納入了年平均流量等水文指標，南非的RHP也將水文指標作為河流健康狀況的重要因子。目前國內外使用的河流水文特征的表征指標較多，如表征流動條件的平均流量狀況指標，表征洪水條件的洪量、洪水頻率以及洪水持續時間，然而由于多數指標計算較復雜，目前常用的水文特征指標主要為流速、水量狀況。隨著人們對水文特征的河流生態和環境的重要性的認識，許多專家又提出不同的健康評價的水文特征參數，譬如按照河流流量偏離其自然狀態下的流量來確定河流健康狀況。

表1-1 我國水功能區分類表

(5)河岸帶狀況：河岸帶具有削減面源污染、提供野生動植物生境、改善河流生態環境等諸多功能，并可提供多用途的娛樂場所和舒適環境以提高河流景觀價值，而河流正常功能的發揮較大程度上取決于河岸帶狀況，河岸帶寬度及其種類組成等對于河流系統健康狀況具有較大影響。隨著近年來人們對河岸帶保持和恢復工作的重視，河岸帶表征因子逐漸成為河流健康狀況評價的重要指標，如河岸帶寬度、河岸植被組成等河岸帶質量指標。

(6)河流社會功能：河流作為天然的水源和排水通道，它不僅為人類提供了生存必須的水量，同時也將多余的洪水渲瀉入海，保護了人類生命和財產安全。但中國的降水受季風氣候控制，年降變化大，年內分布極其不均，由此造成的河川徑流量的年降和年內分布不均，一般6～9月徑流量可占全年的60～80%，北方有些河流高達90%，歷史上曾出現的最大洪峰流量與多年最大洪峰流量平均值的比值，南方河流為2～4倍，北方河流可達3～8倍。由于山區集水面積大，坡度陡，徑流匯集迅速，而河流下游泄流能力十分有限，因而經常造成大面積的洪澇災害，受洪水威脅的總面積超過80萬km2，其中經常遭受洪水災害地地區達12萬km2，耕地近1億畝，人口近8000萬。如此“喜怒無常”和“脾氣暴戾”的河流，對于人類社會而言，顯然是不健康的。遠古時代，人們面對洪水無能為力，只能擇丘陵而處之，隨著人們改造自然能力的增強，人們開始筑壩建堤以保障洪水的暢通，并滿足人們對水量的需求，因此，水庫的供水保證率和防洪工程措施完善率成為人們評價河流社會功能的重要標志。

(7)河流經濟功能：河流經濟功能是指河流可直接產生經濟效益的那部分功能，它包括河流供水、發電、養殖、灌溉、旅游等多種經濟功能。河流所產生經濟價值的大小與河流開發程度以及人類對其利用方式等多種因素有關，例如1m3的水用到工業和農業產生的經濟價值是不同的；而在一般情況下，河流開發利用程度越高其產生的經濟價值越大，但過去的開發往往是以犧牲生態環境為代價的。因此，為了能更為可觀評價河流經濟功能，其評價仍建立在生態環境保護基礎上，以河流可利用水量大小表示。

上述七類因子從不同角度對河流健康生命進行了綜合表征，從不同側重點反映了河流的健康狀況，其中河流生物指標、形態結構、水文特征以及河岸帶狀況偏重于河流自然特征屬性，河流社會功能和經濟功能則是從人類需求角度出發描述的，而水質理化參數則是自然和社會河流的共同需求。這些指標在表征河流健康是缺一不可的，根據河流具體情況可分別選擇每類指標中的具體參數來評價河流健康生命狀況。